双亚芴基醌式噻吩型酸性染料的合成及应用性能研究

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由于大部分现有商品染料的发色强度较低,纺织品的染深性一直是印染行业中存在的一项共性难题,虽然通过增加染料用量可弥补染料发色能力不足的问题,但却会带来染料利用率大幅降低、色牢度下降、废水处理难度增加、成本上升等衍生问题。因此,开发新型高发色强度染料具有重要意义。  醌式噻吩型化合物是一类在可见光区域具有优异光学吸收特性的新型化合物,具有成为优异染料发色体的潜力。本文选择双亚芴基醌式噻吩化合物作为染料母体,通过磺化反应引入磺酸基,设计出具有双亚芴基醌式噻吩发色体结构的酸性染料。采用浓硫酸为磺化剂,以亚芴基为反应位点,通过控制磺化反应温度引入不同数量的磺酸基,成功合成了两支红色系双亚芴基醌式噻吩型酸性染料S2和S4,并通过质谱、红外光谱和核磁共振氢谱等手段表征确认了其分子结构。紫外-可见吸收光谱测试结果表明,染料S2和S4的最大吸收波长分别为539和551nm,摩尔消光系数分别为76710和24380L/(mol·cm)。  采用酸性染料染色方法,分别探讨了染料S2和S4在不同染浴温度、染浴pH值和元明粉用量下对羊毛、蚕丝和锦纶织物的上染百分率的影响,优化得到六种最佳染色工艺。在此条件下,染料S2和S4对三种织物均具有较好的上染百分率、得色量、提升性和色牢度性能。其中,染料S2对羊毛、蚕丝、锦纶染色织物色深(K/S值)均高出三种所选商品染料染色织物色深(K/S值)约一倍左右,具有优异的发色性能。染料S2和S4染色织物的耐干湿摩擦色牢度和皂洗时对原布样沾色牢度较为优异,但耐皂洗棉沾色色牢度和耐日晒色牢度不太理想,还有待改善。  综上所述,本文所设计合成的双亚芴基醌式噻吩型酸性染料具有优异的发色性能,可应用于羊毛、蚕丝和锦纶织物染色,染色织物具有较好的应用性能,为新型杂环结构染料的开发提供一种新的思路和方法。
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